CL2P

postado em 14 de abr de 2016 10:59 por Labirito Master   [ 16 de mai de 2017 21:12 atualizado‎(s)‎ ]

Introdução

Uma iniciativa do Rui Viana e Celso Eiju Ito para implementação de CLP baseado em MCU na modalidade de projeto aberto contando com a ajuda de colaboradores amigos. O assunto iniciou no site do LDG no link http://labdegaragem.com/forum/topics/clp-arduino-c-digo-aberto-opensource.

Devido a dificuldade de organizar os assuntos nos posts do LDG, foi criado este site e este post é um bom exemplo da proposta deste site.

O CL2P foi idealizado por ser um assunto muito discutido e procurado pelos estudiosos e aficionados em eletrônica. Existem há muito tempo atendendo as indústrias e equipamentos de uso crítico e importante. Foi criado inicialmente para automação de máquinas de controle de usinagem e expandindo para outras áreas.

Porém, devido a limitação de recursos e custos altíssimos de desenvolvimento, a evolução do CLP foi mais lenta inicialmente e felizmente, se tornou um desenvolvimento tão barato e simples que é distribuído em kits para iniciantes de nível médio.

Então, o CL2P será um projeto para atender as necessidades que o CLP supre porém com arquitetura inovadora e fácil de ser reproduzida.

Requerimentos do projeto

  • Montar um CLP modular, usando componentes e módulos disponíveis no mercado, capaz de expandir facilmente sem a necessidade de se recompilar, soldar e exigir configurações complexas;
  • Deve possuir um modulo central e módulos plugáveis;
  • Módulo central baseado no Arduino UNO, Arduino Mega, ESP8266, Raspberry ou PIC;
  • Código cooperativo e aberto;
  • Repositório de acesso público tais como Github será utilizado para gerenciar os códigos fontes;

Conceitos e protocolos de comunicação

  • Haverá uma fonte de alimentação geral fornecendo uma tensão padrão para os módulos os quais possuirão reguladores internos para adequar a tensão dos seus componentes;
  • Os módulos Proteção contra curto circuitos, sobrecarga e ESD
  • Módulos extensíveis, independentes e padronizados;
  • Biblioteca para cada módulo;
  • Montagem em trilho DIN padrão de disjuntores e dispositivos elétricos;
  • Leds para monitoramento e facilidade de detecção de erros em todos os módulos;
  • Detecção automática de reconfiguração de módulos;
  • Modbus RTU;
  • Modbus TCP;
  • CAN;
  • MQTT;
  • Outros protocolos.


Modulos

Os módulos estão classificados basicamente em 5 categorias:
Além destes, podemos ter módulo Nuvem, Módulos analógicos e Módulo administrativo

Módulo Núcleo

Este módulo deve controlar os outros módulos de forma a atender as necessidades locais contendo as regras de controle conforme as informações de entrada providas pelos sensores.

Este módulo poderá ser baseado nas seguintes plataformas:
  • Arduino/ATMega: Custa em torno de US$ 2,00 a US$ 19,00 - Mas a CPU de 8 bits, single core, 16 MHz é insuficiente;
  • PIC: Dificuldade de programação e quantidade de bibliotecas limitadas;
  • ESP8266: CPU de 32 bits, 80 MHz é um forte candidato;
  • Plataformas baseadas no ARM: Raspberry Pi 3 possui CPU de 64 bits, 1.2 GHz quad-core e muitos projetos e bibliotecas disponíveis.
  • Display LED, 16 x 2, OLED ou LCD desde 320x240 até 720p com ou sem touch.
  • Memória SD ou SSD para armazenar dados e programas;

  • Módulos Digitais  baseados em shift register(74HC595 74HC165 74HC166 74HC597), I2C(PCF8574 PCF8575 PCA9505) ou MUX/DEMUX(4051 4067)
  • Comunicação (RS232, RS485, USB, Bluetooth, WiFi, modbus RTU, modbus IP, CAN)
  • Módulos AC Relés/SSR (modulos de 1, 2, 4 e 8 relés) 250V, 5-10 Amperes
  • Módulos DC (saída PWM 2Amperes)
  • Módulos Step Motors
  • Sensores Analógicos (4-20mA) expansível
  • Serial/Paralelo chaveamento

Montagem

  • Todos os módulos devem possuir perfis iguais para permitir a montagem no trilho DIN lado a lado, se conectando pela lateral sem pinos expostos com alimentação própria e módulos próprios.

Conclusão




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